動車組輔助逆變功率模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及動車組輔助變流器領(lǐng)域，具體是一種動車組輔助逆變功率模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]動車組輔助變流器為整個動車的輔助系統(tǒng)提供電源，是動車上的重要部件。功率模塊作為變流器的核心部件，也得到了廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展。隨著大功率半導(dǎo)體器件IGBT的發(fā)展和應(yīng)用，動車輔助逆變功率模塊也朝著單元化、高可靠性的方向發(fā)展。
[0003]目前，動車輔助變流器的輸入，也就是動車輔助逆變功率單元的輸入基本上來自牽引主變流器的中間直流電壓。中國標(biāo)準(zhǔn)動車組輔助逆變功率模塊的主要功能是對機(jī)車的中間直流回路電壓，進(jìn)行功率變換，將輸入的直流3600V電壓，變換為50Hz的三相1239V交流電。功率模塊輸出后，再經(jīng)過機(jī)車輔助變流柜中的變壓器降壓后，為機(jī)車輔助供電系統(tǒng)提供三相380V的交流電壓，供后級負(fù)載使用。
[0004]但是傳統(tǒng)的輔助逆變功率模塊故障風(fēng)險高、可靠性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題，提供了一種動車組輔助逆變功率模塊。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:動車組輔助逆變功率模塊，包括三相逆變主電路、驅(qū)動保護(hù)電路、電容吸收電路和支撐電容FC，
所述三相逆變主電路由IGBT管Hl、H2、H3、B1、B2以及B3構(gòu)成的，HU H2和H3位于上橋臂，B1、B2和B3位于下橋臂，上橋臂與直流輸入端DC+端相連，下橋臂與直流輸入端DC-端相連，三相逆變主電路的三相輸出端為U、V、W輸出端，直流輸入端DC+端和DC-端之間并聯(lián)接入支撐電容FC和電容吸收電路的放電電阻R，所述電容吸收電路還包括并聯(lián)接入直流輸入端DC+端和DC-端之間用來吸收各IGBT管關(guān)斷過電壓的Cl、C2和C3 ;所述驅(qū)動保護(hù)電路包括分別安裝于各IGBT管輔助電連接端子上的配置板，每個配置板上對應(yīng)的連接有驅(qū)動板，每個驅(qū)動板上均帶有IGBT驅(qū)動信號接口和IGBT驅(qū)動反饋信號接口，且各驅(qū)動板與對外電源連接。
[0007]本發(fā)明提供的動車組輔助逆變功率模塊解決了故障風(fēng)險高、可靠性差的問題，能保證IGBT管工作穩(wěn)定和輸出均流，模塊化設(shè)計節(jié)省空間、簡化布線。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明所述動車組輔助逆變功率模塊的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]動車組輔助逆變功率模塊，包括三相逆變主電路、驅(qū)動保護(hù)電路、電容吸收電路和支撐電容FC，
所述三相逆變主電路由IGBT管Hl、H2、H3、B1、B2以及B3構(gòu)成的，HU H2和H3位于上橋臂，B1、B2和B3位于下橋臂，上橋臂與直流輸入端DC+端相連，下橋臂與直流輸入端DC-端相連，三相逆變主電路的三相輸出端為U、V、W輸出端，直流輸入端DC+端和DC-端之間并聯(lián)接入支撐電容FC和電容吸收電路的放電電阻R，所述電容吸收電路還包括并聯(lián)接入直流輸入端DC+端和DC-端之間用來吸收各IGBT管關(guān)斷過電壓的Cl、C2和C3 ;所述驅(qū)動保護(hù)電路包括分別安裝于各IGBT管輔助電連接端子上的配置板，每個配置板上對應(yīng)的連接有驅(qū)動板，每個驅(qū)動板上均帶有IGBT驅(qū)動信號接口和IGBT驅(qū)動反饋信號接口，且各驅(qū)動板與對外電源連接。
[0010]參見圖1中IGBT管Hl的IGBT驅(qū)動信號接口為I Hl，IGBT驅(qū)動反饋信號接口為FHl，同理所述以此類推。具體實(shí)施時，支撐電容FC緊貼安裝于功率模塊其他電路(主電路)下方，支撐電容FC根據(jù)中國標(biāo)準(zhǔn)動車組輔助逆變功率模塊電氣參數(shù)和體積范圍的要求定制，使整個功率模塊結(jié)構(gòu)更加緊湊，不但有效縮短了主電路和支撐電容FC之間的距離，降低了直流母線的雜散電感，同時主電路和支撐電容FC可拆分的結(jié)構(gòu)也便于安裝、搬運(yùn)以及后期的維護(hù)。
[0011]各驅(qū)動板與對外電源之間通過12芯連接器完成連接。IGBT驅(qū)動信號和IGBT驅(qū)動反饋信號通過光纖傳輸。
[0012]本發(fā)明進(jìn)一步為功率模塊配置了風(fēng)冷散熱器，IGBT緊貼風(fēng)冷散熱器表面安裝，為了便于對功率模塊進(jìn)行過熱保護(hù)，風(fēng)冷散熱器表面裝有熱敏開關(guān)。當(dāng)IGBT過流或過壓時，風(fēng)冷散熱器上的溫度過高，熱敏開關(guān)控制其開關(guān)電源斷開，進(jìn)而通過回路控制驅(qū)動板的外接電源斷開，實(shí)現(xiàn)對功率模塊的過熱保護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.動車組輔助逆變功率模塊，其特征在于，包括三相逆變主電路、驅(qū)動保護(hù)電路、電容吸收電路和支撐電容Fe， 所述三相逆變主電路由IGBT管Hl、H2、H3、B1、B2以及B3構(gòu)成的，HU H2和H3位于上橋臂，B1、B2和B3位于下橋臂，上橋臂與直流輸入端DC+端相連，下橋臂與直流輸入端DC-端相連，三相逆變主電路的三相輸出端為U、V、W輸出端，直流輸入端DC+端和DC-端之間并聯(lián)接入支撐電容FC和電容吸收電路的放電電阻R，所述電容吸收電路還包括并聯(lián)接入直流輸入端DC+端和DC-端之間用來吸收各IGBT管關(guān)斷過電壓的Cl、C2和C3 ;所述驅(qū)動保護(hù)電路包括分別安裝于各IGBT管輔助電連接端子上的配置板，每個配置板上對應(yīng)的連接有驅(qū)動板，每個驅(qū)動板上均帶有IGBT驅(qū)動信號接口和IGBT驅(qū)動反饋信號接口，且各驅(qū)動板與對外電源連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動車組輔助逆變功率模塊，其特征在于，各驅(qū)動板與對外電源之間通過12芯連接器完成連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動車組輔助逆變功率模塊，其特征在于，IGBT驅(qū)動信號和IGBT驅(qū)動反饋信號通過光纖傳輸。
【專利摘要】本發(fā)明涉及動車組輔助變流器領(lǐng)域，具體是一種動車組輔助逆變功率模塊，包括三相逆變主電路、驅(qū)動保護(hù)電路、電容吸收電路和支撐電容FC。所述三相逆變主電路由IGBT管H1、H2、H3、B1、B2以及B3構(gòu)成的，H1、H2和H3位于上橋臂，B1、B2和B3位于下橋臂，上橋臂與直流輸入端DC+端相連，下橋臂與直流輸入端DC-端相連，三相逆變主電路的三相輸出端為U、V、W輸出端，直流輸入端DC+端和DC-端之間并聯(lián)接入支撐電容FC和電容吸收電路的放電電阻R。本發(fā)明提供的動車組輔助逆變功率模塊解決了故障風(fēng)險高、可靠性差的問題，能保證IGBT管工作穩(wěn)定和輸出均流，模塊化設(shè)計節(jié)省空間、簡化布線。
【IPC分類】H02M7-5387
【公開號】CN104767418
【申請?zhí)枴緾N201510192997
【發(fā)明人】馬瑞, 趙國鵬, 尹梅, 王雷, 寇娜, 趙愛萍
【申請人】永濟(jì)新時速電機(jī)電器有限責(zé)任公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月22日